新工科背景下電子信息工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)研究與實(shí)踐

付麥霞，牛營(yíng)營(yíng)，段宇樂(lè)，邢超

（河南工業(yè)大學(xué)，河南鄭州 450001）

2017 年，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”和“北京指南”[1]。按照達(dá)成的新工科建設(shè)共識(shí)，工科類(lèi)高校應(yīng)該推動(dòng)現(xiàn)有工科和其他學(xué)科的交叉與融合；綜合性高校應(yīng)該推動(dòng)學(xué)科交叉融合和跨界整合；一般地方性高校應(yīng)該推動(dòng)傳統(tǒng)工科專(zhuān)業(yè)改造升級(jí)[2]。

電子信息產(chǎn)業(yè)是七大新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一，也是未來(lái)戰(zhàn)略發(fā)展的重點(diǎn)方向，其對(duì)電子信息工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的需求量很大[3-4]。然而傳統(tǒng)的工科人才培養(yǎng)模式過(guò)于重視理論基礎(chǔ)知識(shí)的講授，導(dǎo)致培養(yǎng)的人才缺乏應(yīng)用創(chuàng)新能力[5]。另外，電子信息工程專(zhuān)業(yè)的新理論、新知識(shí)、新技術(shù)更新速度較快，而部分院校的辦學(xué)指導(dǎo)思想重視理論教學(xué)改革，實(shí)踐教學(xué)理念更新滯后，實(shí)踐教學(xué)和課程體系設(shè)置不匹配，導(dǎo)致學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和工程實(shí)踐能力脫節(jié)[6]。

針對(duì)上述現(xiàn)狀與問(wèn)題，本文立足地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，結(jié)合河南工業(yè)大學(xué)的實(shí)際情況，以電子信息工程專(zhuān)業(yè)為例，探索新工科背景下電子信息專(zhuān)業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，進(jìn)而為促進(jìn)高校轉(zhuǎn)型發(fā)展提供實(shí)踐參考。

1 新工科背景下應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式探索

電子信息工程在信息產(chǎn)業(yè)中占主導(dǎo)地位，屬于應(yīng)用型較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)[7-8]。傳統(tǒng)的電子信息工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)模式對(duì)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)注度不夠，主要關(guān)注理論知識(shí)的講授。在人才培養(yǎng)過(guò)程中，雖然配有一定課時(shí)的課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐課程，但整體培養(yǎng)模式對(duì)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力不夠重視[9]。以新工科為導(dǎo)向的電子信息工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)要特別關(guān)注學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，致力于培養(yǎng)適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)用創(chuàng)新型人才[10]。本文以河南工業(yè)大學(xué)電子信息工程專(zhuān)業(yè)為研究對(duì)象，以應(yīng)用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為核心，采用以學(xué)生為中心的人才培養(yǎng)模式，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)實(shí)踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等能力的培養(yǎng)。

1.1 調(diào)整人才培養(yǎng)模式，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案

為了適應(yīng)信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，高校的人才培養(yǎng)方式已經(jīng)開(kāi)始從傳授知識(shí)向培養(yǎng)能力轉(zhuǎn)變[11]。傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式以教師為中心，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，這使得部分學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性偏低，缺乏學(xué)習(xí)興趣。在優(yōu)化人才培養(yǎng)方案的過(guò)程中，實(shí)踐課程的占比很重要。依據(jù)新工科理念，應(yīng)該增加實(shí)踐課程和學(xué)時(shí)的占比，使學(xué)生具有新工科所要求的工程實(shí)踐能力[12]。然而在實(shí)際中，為了提高實(shí)踐教學(xué)的比例，往往會(huì)縮減理論課堂學(xué)時(shí)，不利于學(xué)生應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[13]。理論是指導(dǎo)實(shí)踐的基礎(chǔ)，學(xué)生只有在理論課堂上打好基礎(chǔ)，掌握原理，才能為實(shí)踐提供正確指導(dǎo)。因此，應(yīng)增加理論課程所對(duì)應(yīng)的課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)課程等，確保實(shí)踐課時(shí)同比增加。

1.2 創(chuàng)新教學(xué)方法和教學(xué)過(guò)程

除了優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，在教學(xué)過(guò)程中要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)方法，比如使用線上線下混合式教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方式，營(yíng)造良好的課堂學(xué)習(xí)氣氛。為了提高課堂教學(xué)效果，教師在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)緊跟課堂教學(xué)改革發(fā)展趨勢(shì)，將線上線下混合教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、實(shí)踐性教學(xué)、項(xiàng)目式教學(xué)等應(yīng)用到教學(xué)中。教師要做到以學(xué)生為中心，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生自主查閱電子信息工程行業(yè)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展動(dòng)態(tài)，讓課堂所學(xué)知識(shí)可以和實(shí)際緊密結(jié)合。目前，河南工業(yè)大學(xué)電子信息工程專(zhuān)業(yè)已采取和落實(shí)的措施主要包括開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)、靈活運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂、實(shí)施虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)等，學(xué)生不僅學(xué)習(xí)到更多的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，實(shí)踐創(chuàng)新能力也得到進(jìn)一步提升。

1.2.1 開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)

在信息化時(shí)代，學(xué)生可以自主選擇中國(guó)大學(xué)慕課、網(wǎng)易公開(kāi)課堂、學(xué)習(xí)通等平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源學(xué)習(xí)理論知識(shí)。借助線上線下混合式教學(xué)，學(xué)生可先行通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)了解課程理論知識(shí)，對(duì)于不理解的知識(shí)點(diǎn)，可以在線上與同學(xué)討論或者請(qǐng)教教師，也可以在線下與教師面對(duì)面討論。河南工業(yè)大學(xué)電子信息工程專(zhuān)業(yè)教師主要是借助超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)。課前，教師設(shè)置預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)完成課前預(yù)習(xí)。課中，教師通過(guò)超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行考勤、提問(wèn)、測(cè)試和討論等教學(xué)活動(dòng)。這種互動(dòng)性極強(qiáng)的學(xué)習(xí)方式，既能提高課堂教學(xué)效率，還能提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，進(jìn)一步提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

1.2.2 靈活運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂

在課堂教學(xué)中，根據(jù)課程內(nèi)容，教師可選擇互動(dòng)性強(qiáng)又不容易理解的內(nèi)容，實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)。課前，學(xué)生通過(guò)超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)觀看知識(shí)點(diǎn)視頻，完成預(yù)習(xí)任務(wù)，對(duì)知識(shí)難點(diǎn)有一定的認(rèn)知，在課堂上可以形成較好的師生互動(dòng)和生生互動(dòng)。同時(shí)，這種課堂形式可以兼顧每名學(xué)生的能力水平，學(xué)生根據(jù)需要自行選擇不同難度的視頻學(xué)習(xí)。翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)有很好的正向引導(dǎo)作用，能夠增強(qiáng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。

1.2.3 實(shí)施虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生的理論學(xué)習(xí)和實(shí)際操作分離。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)理論后，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程未完全理解和掌握，直接進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，很難取得較好的學(xué)習(xí)效果，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解不深入，缺乏完善的理論實(shí)踐體系[13]。虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)可以將虛擬操作和理論課堂巧妙融合，打破傳統(tǒng)理論教學(xué)的時(shí)空限制，使教學(xué)更加直觀、形象，豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式和教學(xué)環(huán)境。以河南工業(yè)大學(xué)電子信息工程專(zhuān)業(yè)為例，已建設(shè)完成多模態(tài)數(shù)字電路、多模態(tài)模擬電路、多模態(tài)信號(hào)處理等虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，針對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)、通信原理等課程開(kāi)設(shè)有虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程。教師在課堂授課過(guò)程中，進(jìn)行虛擬仿真演示，學(xué)生可進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，教學(xué)效果反饋良好，學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力得以進(jìn)一步提高。

1.3 試點(diǎn)建設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班

為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新實(shí)踐能力的應(yīng)用創(chuàng)新型人才，課程組結(jié)合河南工業(yè)大學(xué)人才培養(yǎng)實(shí)際，以提升學(xué)生科研創(chuàng)新和實(shí)踐能力為目標(biāo)，開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班試點(diǎn)建設(shè)工作。以該校電子信息工程專(zhuān)業(yè)為例，目前已建成科教協(xié)同創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班，通過(guò)科教協(xié)同、產(chǎn)教融合、“互聯(lián)網(wǎng)+”大賽、學(xué)科專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、開(kāi)設(shè)培養(yǎng)方案之外的創(chuàng)新實(shí)踐課程等方式，加強(qiáng)學(xué)科和專(zhuān)業(yè)的交叉融合，選聘師德高尚、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、教學(xué)與科研水平高的教師為實(shí)驗(yàn)班授課或提供輔導(dǎo)。此模式可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。

1.4 深化校企合作和產(chǎn)教融合

在傳統(tǒng)的電子信息工程人才培養(yǎng)過(guò)程中，雖然已經(jīng)引入校企合作的培養(yǎng)模式，但是合作模式有待完善，融合深度尚待拓展[14]。學(xué)校在與企業(yè)合作培養(yǎng)過(guò)程中，雖然讓學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)踐，但是學(xué)生進(jìn)入企業(yè)的時(shí)間短，未能深入掌握企業(yè)所需要的知識(shí)和技能，實(shí)訓(xùn)效果不佳。根據(jù)新工科的要求，應(yīng)切實(shí)發(fā)揮校企合作的育人作用，真正做到資源共享。因此，高校應(yīng)該根據(jù)區(qū)域產(chǎn)業(yè)需求調(diào)整人才培養(yǎng)方案，讓學(xué)生走進(jìn)企業(yè)，真正開(kāi)展實(shí)踐。另外，高校還要根據(jù)企業(yè)崗位要求調(diào)整和更新理論教學(xué)內(nèi)容，并且將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)所需的工程技術(shù)相結(jié)合，使電子信息工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力和就業(yè)能力得到提升。

2 結(jié)語(yǔ)

新工科建設(shè)背景下要求應(yīng)用創(chuàng)新型人才既要有扎實(shí)的理論知識(shí)，又要有較強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力，可以在工作后快速適應(yīng)崗位要求。本文以河南工業(yè)大學(xué)電子信息工程專(zhuān)業(yè)為例，通過(guò)改進(jìn)人才培養(yǎng)模式、優(yōu)化人才培養(yǎng)方案、采用線上線下混合教學(xué)方式、靈活使用翻轉(zhuǎn)課堂、實(shí)施虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、試點(diǎn)建設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)班和做實(shí)校企合作等方式，落實(shí)新工科建設(shè)要求，有效提高了學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。